DB37/T 1809.7-2011 资源综合利用火力发电厂安全生产规范 第7部分：热工控制及自动化

ICS27.100

K51

DB37

山东省地方标准

DB37/T1809.7—2011

资源综合利用火力发电厂安全生产规范第

7部分：热工控制及自动化

2011-01-25发布2011-03-01实施

山东省质量技术监督局发布

DB37/T1809.7—2011

目次

前言...............................................................................III

1范围..............................................................................1

2规范性引用文件....................................................................1

3术语和定义........................................................................1

4人员资格和技能要求................................................................5

4.1管理人员......................................................................5

4.2作业人员......................................................................6

5规章制度..........................................................................6

5.1技术档案......................................................................6

5.2制度和规程....................................................................6

6系统要求..........................................................................7

6.1热工控制系统总体要求..........................................................7

6.2数据采集系统（DAS）..........................................................10

6.3模拟量控制系统（MCS）........................................................11

6.4热工保护系统.................................................................15

6.5顺序控制系统（SCS）..........................................................18

6.6汽机数字电液控制系统（DEH）..................................................19

6.7高低压旁路控制系统（BPC）....................................................20

6.8给水泵汽轮机控制系统（MEH）..................................................20

6.9可编程序控制器系统（PLC）....................................................20

7系统设备及环境要求...............................................................21

7.1取源部件及敏感元件...........................................................22

7.2就地检测和控制仪表...........................................................24

7.3控制盘（台、箱、柜）.........................................................25

7.4电线和电缆...................................................................26

7.5管路.........................................................................26

7.6接地.........................................................................27

7.7热工自动化试验室要求.........................................................27

8危险有害因素辨识及其控制.........................................................27

9技术监督.........................................................................28

9.1监督范围.....................................................................29

9.2运行监督.....................................................................29

9.3检修监督.....................................................................30

9.4量值传递.....................................................................30

I

DB37/T1809.7—2011

10事故预防与应急措施..............................................................30

10.1防止分散系统失灵............................................................30

10.2防止热工保护系统误动和拒动..................................................31

10.3防爆与防火..................................................................31

10.4防冻........................................................................32

10.5防腐........................................................................32

表1热工控制及自动化系统常见危险因素来源、危害程度和主要的预控措施.................28

表2热工控制及自动化系统常见有害因素来源、危害程度和主要的预控措施.................28

II

DB37/T1809.7—2011

前言

本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

DB37/T1809-2011《资源综合利用电厂安全生产规范》分为八个部分：

——第1部分：通则；

——第2部分：燃料存储、制备与输送；

——第3部分：锅炉；

——第4部分：汽轮机；

——第5部分：发电机及变配电装置；

——第6部分：化学水处理与化学监督；

——第7部分：热工控制及自动化；

——第8部分：除尘除灰与脱硫。

本部分为DB37/T1809的第7部分。

本部分由兖矿集团有限公司提出。

本部分起草单位：山东华聚能源股份有限公司、兖煤菏泽赵楼综合利用电厂。

本部分主要起草人：王洪涤、潘清波、张兆华、楚德全、古峰。

III

DB37/T1809.7—2011

资源综合利用火力发电厂安全生产规范第7部分：热工控制及自动

化

1范围

本部分规定了单机容量300MW及以下资源综合利用火力发电厂的热工控制及自动化的安全生产基本

要求。

本部分适用于山东省境内单机容量300MW及以下资源综合利用火力发电厂的热工控制及自动化安全

生产标准化工作。其他同类燃煤、燃气、燃油、余热余压利用等的发电、供热企业的热工控制及自动化

的安全生产可参照执行。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB6441企业职工伤亡事故分类

GB14050系统接地的型式及安全技术要求

GB/T15969.1可编程序控制器第１部分：通用信息

GB50168电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范

GB50217电力工程电缆设计规范

DL/T435电站煤粉锅炉膛防爆规程

DL/T589火力发电厂燃煤锅炉的检测与控制技术条件

DL/T592火力发电厂锅炉给水泵的检测与控制技术条件

DL/T656火力发电厂汽轮机控制系统验收测试规程

DL/T657火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程

DL/T659火力发电厂分散控制系统验收测试规程

DL/T701火力发电厂热工自动化术语

DL/T774火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程

DL1056发电厂热工仪表及控制系统技术监督导则

DL5000火力发电厂设计技术规程热工自动化部分

DL/T5004火力发电厂热工自动化试验室设计标准

DL/T5175火力发电厂热工控制系统设计技术规定

DL/T5182火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路、电缆设计技术规定

DL/T5190.5电力建设施工及验收技术规范第5部分：热工仪表及控制装置

DL/T5226火力发电厂电力网络计算机监控系统设计技术规定

DL/T5227火力发电厂辅助系统（车间）热工自动化设计技术规定

DL/T5428火力发电厂热工保护系统设计技术规定

3术语和定义

1

DB37/T1809.7—2011

DB37/T1809.1-2011界定的及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

热工自动化

采用检测与控制系统对火力发电厂的热力生产过程进行生产作业，以代替人工直接操作的措施。

3.2

监测仪表

专供采集和测量信号的仪表。根据功能划分可以是变送器、传感器或自身兼有检出元件和显示装置

的仪表。

3.3

检出元件

直接响应被测变量，并将它转换成适于测量的形式的元件或器件。输入变量和检出元件输出信号之

间的关系是固有的，不受外界影响而改变，也称检出器，有时亦称敏感元件。

3.4

传感器

感受被测量，并按一定规律将其转换成同种或别种性质的输出量的仪表。按其物理现象的性质的不

同，传感器有：温度传感器，位移、角度、速度、加速度传感器，重量、力、力矩传感器，物性传感器。

3.5

变送器

输出标准信号的传感器。如温度变送器、压力变送器、差压变送器、流量变送器、液位变送器、物

位变送器、位置变送器、转速变送器、电流变送器、频率变送器等。

3.6

执行机构

将控制信号变为相应运动的机构。根据运动方向有角行程和直行程两种，根据驱动的动力又可分为

电动和气动执行机构两种。

3.7

调节机构

由执行机构驱动直接改变操纵变量的机构，如控制阀、风门挡板等。

3.8

控制阀

由控制信号通过执行机构调整管道中流体通路的口径，以改变流量的调节机构，也称调节阀。

3.9

输入/输出

3.9.1

2

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数字量输入

不连续的数字量的输入，也称开关量输入(on-offinput)

3.9.2

模拟量输入

连续变化的物理量输入。

3.9.3

数字量输出

不连续的数字量的输出，也称开关量输出(on-offoutput)

3.9.4

模拟量输出

连续变化的物理量的输出。

3.9.5

脉冲量输入

不连续的触发信号量的输入。

3.9.6

脉冲量输出

不连续的触发信号量的输出。

3.10

热工检测参数

温度、压力、流量、转速、振动、火焰、氧量、煤量等检测量。

3.11

分散控制系统（DCS）

采用计算机、通信和屏幕显示技术，实现对生产过程的数据采集、控制和保护等功能，利用通信技

术实现数据共享的多计算机监控系统，其主要特点是功能分散，操作显示集中，数据共享，可靠性高。

根据具体情况也可以是硬件布置上的分散。

3.12

数据采集系统（DAS）

采用数字计算机系统对工艺系统和设备的运行参数、状态进行检测，对检测结果进行处理、记录、

显示和报警，对机组的运行情况进行计算和分析，并提出运行指导的监视系统。

3.13

模拟量控制系统（MCS）

实现锅炉、汽轮机及辅助系统参数自动控制的总称。常包含参数自动控制及偏差报警功能，对前者

其输出量为输入量的连续函数。

3

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3.14

协调控制系统（CCS）

将锅炉–、汽轮发电机组作为一个整体进行控制，通过控制回路协调锅炉与汽轮机组在自动状态的

工作，给锅炉、汽轮机的自动控制系统发出指令，以适应负荷变化的需要，尽最大可能发挥机组调频、

调峰的能力，它直接作用的执行级是锅炉燃烧控制系统和汽轮机控制系统。

3.15

自动发电控制（AGC）

根据电网负荷指令控制发电功率的自动控制。

3.16

顺序控制系统（SCS）

对机组的某一工艺系统或主要辅机按一定规律（输入信号条件顺序、动作顺序或时间顺序）进行控

制的控制系统。

3.17

炉膛安全监控系统（FSSS）

对锅炉点火、燃烧器和油枪进行程序自动控制，防止锅炉炉膛由于燃烧熄火、过压等原因引起炉膛

爆炸（外爆或内爆）而采取的监视和控制措施的自动系统。FSSS包括燃烧器控制系统（BurnerControl

System，简称BCS）和炉膛安全系统（FurnaceSafetySystem，简称FSS）。

3.18

总燃料跳闸（MFT）

由人工操作或保护信号自动动作，快速切除进入锅炉炉膛的所有燃料而采取的控制措施。

3.19

数字电液控制系统（DEH）

按电气原理设计的敏感元件、数字电路（计算机），按液压原理设计的放大元件及液压伺服机构构

成的汽轮机控制系统。

3.20

超速保护控制（OPC）

一种抑制超速的控制功能。有采用加速度限制方法实现的，也有采用双位控制方式实现的。，例如

汽轮机转速达到额定转速的103%时，自动关闭调节汽门，当转速恢复正常时再开启调节汽门，如此反

复，直至正常转速控制回路可以维持额定转速，或者两种方法同时采用。

3.21

旁路控制系统(BPC)

蒸汽压力锅炉和汽轮机旁路的自动投入及蒸汽压力、温度自动控制系统的总称。

3.22

给水泵汽轮机电液控制系统(MEH)

4

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用微型机(计算机)及液压伺服机构实现给水泵汽轮机自动控制各项功能的控制系统。

注：实际上也是数字电液控制系统，但为了与大汽轮机的DEH相区别，习惯上称为MEH。

3.23

功能组级控制

把工艺上互相联系并具有连续不断的顺控特征的设备作为一个整体的控制，如锅炉通风控制。

3.24

子功能组级控制

把某一辅机及其附属设备或某一局部工艺系统看作一个整体的控制，如送风机、引风机、给水泵的

控制、高压加热器旁路控制。

3.25

汽轮机安全监视仪表（TSI）

监视汽轮机运行状态（转速、振动、膨胀、位移等机械参数）的仪表。

3.26

汽轮机紧急跳闸系统（ETS）

在汽轮机运行过程中，出现异常时能采取必要措施进行处理，并在异常情况继续发展到可能危及设

备时，能采取断然措施，停止汽轮机运行的保护系统。

3.27

联锁

有两种含义：

a)在相互关联设备间的生产流程中(如输煤系统、锅炉的燃烧系统)，当某一设备故障时，为保证

安全运行按先后次序安全停止故障设备前或后的自动操作；

b)为防止超出极限状况或不适当的操作程序，因而危及设备安全，采取关停设备中造成故障的有

关设备或防止进人不恰当的操作程序关设备或防止进入不恰当的操作程序，以避免危险工况的

联动操作，如高压加热器切旁路。

3.28

可编程序（逻辑）控制器(PLC)

一种用于工业环境的数字式操作电子系统。这种系统用可编程的存储器作面向用户指令的内部寄存

器，完成规定的功能，如逻辑、顺序、定时、计数、运算等，通过数字或模拟的输入/输出，控制各种

类型的机械或过程。可编程序控制器及其相关外围设备的设计，使它能够非常方便地集成到工业控制系

统中，并能很容易达到所期望的功能。

4人员资格和技能要求

4.1管理人员

4.1.1热工专业安全生产管理人员，应具备DB37/T1809.1-2011第4.6.2条规定的资质技能。

4.1.2技能要求：

5

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a)熟悉有关安全生产、环保节能法律法规和政策规定，熟悉电业安全工作规程、事故调查规程，

熟悉有关热工控制及自动化的标准、规范、规程与规章制度；

b)熟悉热工控制及自动化系统的工艺流程、设备结构原理、性能参数、运行操作、检修工艺及全

厂生产系统概况等；

c)具备热工控制及自动化专业技术知识，对生产中存在的技术问题能进行分析、判断和处理；

d)具有组织协调、学习创新能力和计算机应用等能力。

4.2作业人员

4.2.1热工控制检定人员和在高低压电气设备上工作的检修人员,应按照国家有关规定经专门的安全

作业培训后持证上岗。

4.2.2作业人员应接受安全生产教育和培训，具备必要热工控制及自动化专业知识，熟悉有关安全生

产规章制度和安全操作规程，掌握本岗位的安全操作技能。未经安全生产教育和培训合格的热工控制人

员，不得上岗作业。

5规章制度

5.1技术档案

热工控制及自动化专业应建立下列技术资料：

——热工控制及自动化设备清册台帐；

——设备检修台帐；

——主辅机保护与报警定值清册；

——模拟量控制系统整定试验与参数设置记录；

——管路及仪表图（Pipe&InstrumentDiagram，简称P&ID图）；

——热工自动化设备互联图；

——控制原理功能块图和逻辑图；

——分散控制系统配置图；

——热工自动化电源系统图；

——热工自动化气源系统图；

——热工控制及自动化系统安装、技术改造的技术资料；

——热工控制及自动化系统设备安装使用说明书、产品合格证及检定合格证；

——热工控制及自动化系统、设备、仪表校验报告、校验合格证；

——热工控制及自动化系统软件安装的备份光盘。

5.2制度和规程

除执行DB37/T1809.1-2011第4.5条规定外，热工控制及自动化专业应制定下列制度和规程（不限

于此）：

——岗位责任制度；

——巡回检查制度；

——热工仪表及控制装置现场定期校验和抽检制度；

——热工仪表及控制装置评级统计制度；

——热工控制及自动化计算机软件管理制度；

——危险点分析与预控管理制度；

6

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——热工标准器具检定规程；

——精密仪器仪表操作（使用）规程；

——热工仪表及控制装置运行维护规程；

——热工仪表及控制装置检修规程；

——热工专业事故专项应急预案和现场处置方案。

6系统要求

6.1热工控制系统总体要求

6.1.1热工控制监控系统应达到以下指标：

a)系统可用性指标：双机系统可用率不小于99.9％；

b)系统平均无故障间隔时间（MTBF）不小于20000h，间隔层设备平均无故障间隔时间（MTBF）

不小于30000h；

c)输入及输出信号响应时间不大于2s；

d)事件顺序记录（SOE）分辨率不大于1ms；

e)动态画面响应时间不大于2s；

f)模数转换分辨率不小于16位，最大转换误差不超过±5％；

g)模拟量数据更新周期不大于2s；

h)数字量数据更新周期不大于1s；

i)遥控、遥调正确率不小于99.99％；

j)整个系统对时精度应不大于1ms；

k)主机正常负荷率应低于30%，事故负荷率应低于50%。网络正常负荷率应低于20%，事故负荷

率应低于40%。

6.1.2热工监测应包括下列内容：

a)工艺系统的运行参数；

b)辅机的运行状态；

c)电动、气动和液动阀门的启闭状态和调节阀门的开度；

d)仪表和控制用电源、气源、水源及其它必要条件的供给状态和运行参数；

e)必要的环境参数。

f)炉、机、电集中控制的分散控制系统，还应包括主要电气系统和设备的参数和状态的监测。

6.1.3机组主要热工自动化系统宜采用分散控制系统，主要包括数据采集和处理功能、模拟量控制功

能、顺序控制功能和锅炉炉膛安全监控功能。对于50MW～200MW机组，其功能可适当简化。

对于50MW以下的机组，在条件允许的情况下适当提高热工自动化水平。已经配备的热工控制系统，

应达到本标准中的系统基本控制要求。

6.1.4发电厂的热工自动化水平，应根据机组在电网中的地位、机组的容量和特点以及预期的电厂运

行管理水平等因素确定。

6.1.5新建容量为125MW及以上的机组和扩建容量为200MW及以上的机组，应在炉、机、电单元控制

室集中控制；扩建容量为125MW的单元制机组，视具体情况可采用炉、机、电或炉、机集中控制。母管

制电厂宜采用车间或机、炉集中控制，也可采用就地控制。

6.1.6单元制或扩大单元制除氧给水系统，应在单元控制室或炉、机集中控制室内控制。

6.1.7供应城市采暖和工业用汽的热电厂热网系统，可按需要在机组控制室内控制或设置单独的热网

控制室。

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6.1.8容量在410t/h及以上的锅炉,宜设置监视炉膛火焰的工业电视。

单机容量为200MW及以上的汽轮发电机组，宜多机合配一套振动监测和故障诊断系统，轴振动信号

从汽轮机监测仪表系统接入。

6.1.9控制回路应按照保护、联锁控制优先的原则设计，以保证机组设备和人身的安全。设计控制回

路时，应遵循下列规定：

a)控制系统应满足安全可靠、运行操作灵活和便于维护的要求；

b)模拟量控制、顺序控制、保护联锁及单独操作在共同作用同一个对象时，控制指令优先级应为

保护联锁控制最高、单独操作次之、模拟量控制和顺序控制最低的顺序；

c)模拟量控制、顺序控制、保护联锁控制操作在共用同一个开关量信号时，开关量信号首先送入

优先级最高的保护回路，即几个回路共用的开关量信号接入具体回路的优先级或分配次序，也

应是保护联锁控制最高、模拟量控制和顺序控制最低；

d)控制回路在共用同一个模拟量信号时，模拟量信号应首先送入模拟量控制回路。

6.1.10热工保护系统单相交流保护电源应使用220V电压，电压允许波动范围176V～264V，频率允许

波动范围47.5Hz～52.5Hz；直流电压可采用220V，电压允许波动范围176V～286V，或可采用110V，电

压允许波动范围88V～143V。

6.1.11采用分散控制系统控制的单元机组，可按照控制系统分层分散的设计原则设计。模拟量控制

可分为下三级：协调控制级，子回路控制级，执行级。开关量控制也可分为下列三级：功能组级，子

功能组级，驱动级。

6.1.12分散控制系统、汽轮机电液控制系统、机组保护回路、火检装置及火检冷却风机控制等双路供

电的重要电源，一路应采用交流不间断电源，一路应采用厂用保安段电源。当设有冗余UPS电源系统时，

也可两路均采用UPS电源，但两路进线应分别接在不同供电母线上。也可采用两路直流220V(或110V)

供电电源，直流接自蓄电池直流盘。两路电源互为备用，且能自动切换，切换时间间隔应不影响保护系

统的正常功能

6.1.13应冗余配置的开关量仪表应根据机组设备实际情况设置，至少应符合下列要求：

a）二取一：一次风与炉膛差压（如制造厂等要求）；

b)三取二：炉膛正压、炉膛负压、火检冷却风与炉膛差压（或火检、冷却风压力）、凝汽器真空、

润滑油压、抗燃油压、发电机冷却水流量。

6.1.14应冗余配置的模拟量仪表应根据机组设备实际情况设置，至少应符合下列要求：

a)双重冗余：再热蒸汽温度、轴向位移、给水泵汽轮机转速、汽包压力、总送风量、炉水循环泵

进出口压差、常压流化床旋风分离器出口温度、燃油压力。

b)三重冗余：汽包炉汽包水位、直流炉给水流量、炉膛压力、常压流化床床压及流化风量、汽轮

机转速、主蒸汽压力、再热蒸汽压力、磨灯机出口温度。

c)多重冗余：常压流化床床温。

6.1.15不间断电源（UPS）

a)分散控制系统正常运行时，应由UPS供电。对于未设冗余UPS备用电源的情况，当UPS故障时，

允许短时直接取自保安电源作为备用电源。每路进线应分别接在不同供电电源的母线段上；

b)UPS二次侧不经批准不得随意接入新的负载。最大负荷情况下，UPS容量应有20%～30%余量；

c)UPS供电主要技术指标包括：

1)电压波动＜10%额定电压；

2)频率范围：50Hz±0.5Hz；

3)波形失真≤5％；

4)备用电源切投时间<5ms；

5)电压稳定度：稳态时≤±5％，动态时≤±10％；

8

DB37/T1809.7—2011

6)频率稳定度：稳态时≤±1％，动态过程≤±10％。

6.1.16通过系统工具或其他由制造厂提供的方法，测试计算机控制系统的负荷率和数据通信总线的负

荷率。各负荷率应在不同工况下测试5次，每次测试时间10s，取平均值，应满足：

a)所有控制站的中央处理单元在恶劣工况下的负荷率应不大于60％；

b)操作员站、服务站的中央处理单元在恶劣工况下的负荷率应不大于40％；

c)数据通信总线的负荷率，以太网应不大于20％，其他网络应不大于40％。

6.1.17规范DCS系统软件和应用软件的管理，有相应的软件管理制度。软件的修改、更新、升级应履

行审批授权及责任人制度。在修改、更新、升级软件前，应对软件进行备份。未经测试确认的各种软件

严禁下载到已运行的DCS系统中使用，并建立有针对性的DCS系统防病毒措施。

6.1.18严禁在计算机控制系统中使用非本计算机控制系统的软件。除非软件升级或补丁的需要，严禁

在计算机控制系统中使用非本系统格式化或读写过的软盘、光盘、磁带等。

6.1.19对热工保护系统冗余配置按照DL/T659中相关规定执行。

6.1.20对运行中的热工仪表及控制装置，非热检专责人员不得任意调整、拨弄或改动。对运行中的热

工仪表及控制装置的定值进行调整时，应按厂有关规定执行，并作好记录。

6.1.21进行计算机软件组态、设定值修改等工作，应事先应提出异动申请报告，经技术负责人批准后，

由热控人员指定专人执行。修改结束后，应组织验收，及时编写异动竣工报告通知有关部门，并及时将

修改后的组态图存档。

6.1.22热工控制系统工程师站、操作员站等人机接口系统应分级授权使用。严禁非授权人员使用工程

师站和/或操作员站的系统组态功能。

6.1.23热工保护应遵循下列“独立性”原则：

a)炉、机跳闸保护的逻辑系统应有独立的逻辑、独立的控制器、独立的输入/输出系统和独立的

电源，且应在功能上和物理上独立其它的逻辑系统，不得与任何其它逻辑系统(如MCS和SCS

等)组合在一起；

b)一套保护逻辑系统应仅限于单台机组，不应多台机组共用一套保护逻辑系统；

c)冗余的I/O信号应通过不同的I/O模件引入；

d)触发机组跳闸的保护信号的开关量仪表和变送器应单独设置，当确有困难而需与其他系统合用

时，其信号应首先进入保护系统；

e)机组跳闸命令不应通过通信总线传送，触发停机、停炉的信号应为硬接线。

6.1.24热工保护系统应有防止误动和拒动的措施，保护系统电源中断或恢复不会发出误动作指令。

6.1.25控制台设置总燃料、停止汽轮机和解列发电机的跳闸按钮（双重或带盖），跳闸按钮（双重或

带盖）应直接接至停炉、停机的驱动回路。

6.1.26停炉、停机保护动作原因应设事件顺序记录，100MW及以上单元机组还应有事故追忆功能。

6.1.27热工保护系统输出的指令应优先于其它指令，即执行“保护优先”的原则。

6.1.28保护回路中不应设置供运行人员切、投保护的任何操作设备。

6